O Aterramento é um dos subsistemas do PDA mais polêmicos e que gera bastante discussão entre Engenheiros e Projetistas, já que cada projeto possui uma especificação que depende muito da localização, concentração de pessoas e do tipo da estrutura. A utilização deste subsistema pode ser necessária para o SPDA, subestações, linhas de transmissão e distribuição, segurança pessoal, drenagem de estática e outras.
Sua principal função no sistema de proteção é canalizar as cargas elétricas recebidas na edificação e dissipá-las no solo. A descarga atmosférica acarreta um impulso de corrente da ordem de dezenas a centenas de kA (KiloAmpères), por milionésimos de segundos, podendo causar sérios danos caso não seja conduzida de forma segura para o solo, além das tensões de passo e toque. Para um bom dimensionamento da malha de aterramento (classes I e II), é imprescindível a execução prévia de uma prospecção da resistividade de solo por meio de aparelhos tipo Terrômetros. Esta prospecção – para as classes I e II – tem como objetivo estratificar o solo em camadas e permitir o correto dimensionamento do eletrodo de aterramento.
Para que o aterramento cumpra a sua função com propriedade, precisa ser corretamente dimensionado para que não ocorra prejuízos irreversíveis em função das descargas diretas ou indiretas recebidas na edificação. É por considerar muitos fatores em seu dimensionamento que diversos cuidados devem ser tomados para atingir o objetivo do projeto com eficiência e segurança. De um modo geral, em relação ao projeto, execução e fiscalização destacamos algumas orientações a seguir:
- Projeto – Precisa ser realizado por com uma empresa idônea, especializada e que possui o devido conhecimento da norma da ABNT NBR 5419/2015 para projetar a melhor solução de proteção e aterramento em função da disponibilidade física e dos recursos disponíveis, otimizando assim os custos de implantação.
- Execução – Deve ser realizada por empresa especializada, utilizando sempre os materiais indicados no projeto em conformidade com as normas, extinguindo de suas instalações cabos comerciais, hastes de baixa camada, conexões mal feitas e etc.
- Fiscalização – Esta é a parte em que será possível avaliar a compatibilidade do projeto com a instalação, garantir que os materiais usados são normalizados e se estão de acordo com a especificação do projeto, garantindo assim o sucesso da instalação.
O setor de Engenharia da Termotécnica Para-raios oferece todos estes serviços.
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Tipos de Aterramento
No sistema estrutural, o aterramento pode ser formado por sapatas, colunas, baldrames, estruturas de aço contidas nas fundações e ainda, pode ser considerado no projeto, a utilização de Re-bars e Aterrinserts® como métodos de acesso ao concreto armado da edificação, possibilitando ensaios de continuidade elétrica, aterramento de massas metálicas e interligação com os barramentos de equipotencialização.
Na impossibilidade do aproveitamento das armaduras das fundações, o arranjo consiste em utilizar o condutor em anel, externo a estrutura a ser protegida, em contato com o solo por pelo menos 80% do seu comprimento total, ou elemento condutor interligando as armaduras descontínuas das fundações (sapatas). Embora 20% do eletrodo convencional possa não estar em contato direto com o solo, a continuidade elétrica do anel deve ser garantida ao longo de todo o seu comprimento.
Componentes
Nos casos de aterramento externo, é recomendado a haste de alta camada, com 254µ de cobertura de cobre, sobre uma barra redonda de aço (NBR 13571), as quais deverão ser cravadas ao solo propiciando o aumento do comprimento do eletrodo de aterramento e reduzindo riscos pessoais. Estes eletrodos de aterramento, tipo haste, podem ser introduzidos na posição vertical ou inclinado.
Um adendo importante, é que a utilização de hastes de alta camada (254µ) prolongam a vida útil do SPDA. O mesmo não acontece com a haste de baixa camada onde a cobertura de cobre não atende à medida dos 254µ. Para saber se a Haste é alta camada, basta observar se a mesma possui a gravação 254µ NBR 13571 em baixo relevo.
Além das hastes de alta camada, também são utilizadas nesse processo, os cabos de cobre nu de no mínimo 50mm². Este tipo de cabo por exemplo deve possuir 7 fios com 3,00mm de diâmetro cada fio, além das soldas exotérmicas que possuem variados modelos de conexão, e quando bem executados, possibilitam a perfeita ligação dos eletrodos de aterramento.
Todos os componentes do SPDA devem suportar os efeitos eletromagnéticos da corrente de descarga atmosférica e esforços acidentais previsíveis sem serem danificados. Devem ser fabricados com os materiais listados na tabela 5 da NBR 5419/2015 ou com outros tipos de materiais com características de comportamento mecânico, elétrico e químico (relacionado à corrosão) equivalente. A NBR 5419/2015 parte 3, tabela 5, apresenta de forma detalhada os materiais para SPDA e condições de utilização, e na tabela 7 da mesma parte, as dimensões mínimas de eletrodo de aterramento.
Instalação dos eletrodos de aterramento
O eletrodo de aterramento em anel deve ser enterrado na profundidade de no mínimo (05,m) e ficar posicionado à distância preferencialmente de 1m afastada das paredes externas da estrutura de maneira a permitir sua inspeção durante a construção. A profundidade de enterramento e o tipo de eletrodo de aterramento devem ser constituídos de forma a minimizar os efeitos da corrosão, e os efeitos causados pelo ressecamento do solo e assim, estabilizar a qualidade e a efetividade do conjunto.
Em relação a execução das soldas exotérmicas, o ponto de atenção principal é com relação ao vazamento do material que pode provocar perdas do componente, aumentando o risco de acidentes. Esse tipo de problema pode ocorrer com mais frequência quando é utilizado cabos e/ou as hastes não normalizados, aumentando assim, a chance do material vazar pela folga provocada pelos elementos fora de norma.
Com todos estes esclarecimentos, é importante mencionar que todo e qualquer serviço contratado, seja de instalação, projeto ou vistoria precisa ser realizado por profissionais com alto grau de entendimento das recomendações das normas, para que sejam evitados retrabalhos e reembolsos. A Termotécnica Para-raios oferece aos seus clientes um suporte gratuito, além de um catálogo completo de materiais em conformidade com a norma da ABNT NBR5419/2015.
Bom dia!
Ao se fazer o aterramento de um transformador de força, tensão 69 kV/13,8 kV dentro de uma subestação o correto será ligar primeiramente o cabo que vem da malha no transformador ou o contrário, ou seja, o cabo que vem do transformador na malha?
Agradecemos pela sua participação. O aterramento de equipamentos elétricos não fazem parte do escopo da norma NBR 5419/15. O mesmo deve ser dimensionado seguindo os padrões de instalações, descritos em normas específicas.
Ótima sessão!
Uma dúvida. Em relação a DECISÃO NORMATIVA Nº 070, DE 26 DE OUTUBRO DE 2001 abaixo, ainda é válida?
Parágrafo único. Consideram-se habilitados a exercer as atividades de projeto, instalação e manutenção de SPDA, os profissionais relacionados nos itens I a VII e as atividades de laudo, perícia e parecer os profissionais dos itens I a VI:
I – engenheiro eletricista;
II – engenheiro de computação;
III – engenheiro mecânico–eletricista;
IV – engenheiro de produção, modalidade eletricista;
V – engenheiros de operação, modalidade eletricista;
VI – tecnólogo na área de engenharia elétrica, e
VII – técnico industrial, modalidade eletrotécnica.
Agradecemos pela sua participação. A decisão normativa citada, que regulamenta os profissionais que são habilitados a exercer as atividades relacionadas a SPDA, ainda está em vigência.
A Termotécnica muito bem representada por seu diretor o Engº Normando, sempre contribuindo significativamente com excelentes artigos e informações técnicas em PDA. Parabéns a todos.
OI
Sobre o anel feito enterrado, quando não há possibilidade de faze-lo por impedimento físico de uma construção já existente, o que deve ser feito?
Agradecemos pela sua participação. Respondendo a sua pergunta, você pode fazer por dentro, mas no mínimo 80% desse cabo precisar estar em contato com o solo. Caso esta opção não seja possível, você pode tentar fazer os testes de continuidade nas fundações. Se não der positivo, você terá que trabalhar com o que a norma da ABNT NBR 5419/2015 recomenda. Esperamos ter esclarecido a sua dúvida! Fique à vontade para entrar em contato com nosso suporte técnico caso tenha mais dúvidas!
Boa noite
Essa questão de poder fazer 80% da malha enterrada 20% por fora está citada na nova Norma NBR5419/2015?
Prezada Luciney, agradecemos a sua participação.
Está explicitamente na NBR5419/2015 , item 5.4.2 da parte 3.
como compensar o spda quando não consigo fazer o anel por completo? e se for fábrica de fogos de artifícios?
A instalação do anel de aterramento é de grande importância para garantir a eficiência do SPDA e para proteger as pessoas que estão dentro da estrutura. Sendo assim, estão em não conformidade as edificações que não apresentarem o mesmo.
Em edificações com dificuldades para instalar o anel, usualmente são tomadas uma das seguintes medidas em conformidade com a norma:
a) Utilizar 20% do comprimento total da malha desenterrado (aterramento aéreo), ou seja, é obrigatório que 80% esteja enterrado.
b) Utilizar as ferragens estruturais como parte integrante do SPDA , uma vez que este se torna mais eficiente e seguro, devido a quantidade de condutores formados pelos pilares e vigas da estrutura. Com a utilização do SPDA estrutural, a economia em termos de instalação e manutenção pode chegar até 60% em relação ao SPDA com elementos não estruturais. Optando por esta opção, será necessário realizar o teste de continuidade das ferragens estruturais, o qual verificará se elas estão aptas para tal fim.
Aproveitando o espaço, uma edificação completamente construída na divisa do terreno e não tendo possibilidade de manter os 80% obrigatórios enterrados conforme exigido na norma? Qual a saída para essa situação?
Excelente iniciativa. Aterramento, para nosotros, engenheiros eletricistas, há algumas décadas, era tema tratável com mais profundidade nos “nods” da geração, transmissão e distribuição de energia. O consumidor residencial dispunha de aterramento precário, apenas nos pontos de entrada/medição. Mesmo em ambientes industriais o aterramento deixava a desejar nas interfaces da instalação elétrica propriamente dita, com as instalações eletrônicas e de telecomunicações. Minha geração de engenheiros foi pioneira na detecção desses problemas e encaminhar soluções, ainda que precariamente sistematizadas. Parabéns à Temotécnica, por ampliar tal divulgação de conhecimento, visto que os surtos atmosféricos (descargas), são o evento aleatório mais severo do nosso mister.